Fhem: Staub-Sensor Sharp GP2Y1010AU

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Ich habe lange überlegt, diesen Blog-Beitrag zu schreiben. Kostet ja alles Vorbereitung, Zeit. Aber egal. Ich denke ich schreibe einfach alles mal runter, was mir so einfällt. Für alle die sich nicht bis zu meinem Fazit quälen wollen, kauft Euch lieber den Rehau Luftqualitäts-Sensor, siehe Blog-Beitrag. Alle anderen, viel Spaß beim Lesen dieses Blog-Beitrages.

Initial hat mir Blog-Leser Stefan darauf gebracht, den Feinstaubsensor von Sharp GP2Y1010AU mal zu kaufen, weil er ihn auch benutzt.
Dieser Sensor ist ein Luftqualitäts-Sensor, welcher Staubteilchen „zählt“. Ich möchte jetzt nicht genau auf die Technik eingehen, aber in dem Gehäuse ist eine Infrarot-Diode und ein Photo-Transistor, welche diagonal angeordnet ist und so werden eingehende Staubteilchen registriert und gezählt. Die Teilchen können z. B. aus Zigaretten-Qualm bestehen.

Der Sensor Sharp GP2Y1010AU wird meistens in Klimaanlagen und Filteranlagen benutzt.
Der Stromverbrauch ist sehr gering, liegt bei 20mA (typisch 11 mA) und kann bis 7 V betrieben werden. Als Ausgabe kommt eine von der Luftqualität abhängige Spannung heraus bei eine Sensivitität von 0.5V / 0.1 M /m

Man bekommt also eine Spannung abhängig von der Staubkonzentration heraus. Das unterscheidet sich deutlich von meinen Feinstaub-Sensoren (siehe Blog-Beitrag).
Man kann diesen Sensor eher vergleichen mit den Luftqualitäts-Sensoren von Voltcraft / Rehau (siehe Blog-Beitrag).
Da man mit dem Wert 900 oder 1600 nichts anfangen kann, habe ich ein RGB – Stripe genommen und dieser zeigt auf einer Scala von Grün, Gelb, Orange, Rot die Luftqualität an.

Software und Hardware

Benötigt werden folgende Bauteile
Feinstaub-Sensor: ebay – http://ebay.to/2nq1ROk
Wemos D1 – Mini: amazon – http://amzn.to/2qT5aR2
RGB Stripe auf Platine: amazon – http://amzn.to/2qTvJFF
3D gedrucktes Gehäuse: https://www.thingiverse.com/thing:226…

Bei der Hardware muss man auch noch etwas Hand anlegen und löten, also für die meisten Wochenendbastler schon mal weniger geeignet.
Der Schaltplan sieht so aus und man sieht man muss den Kondensator und den Widerstand noch am Modul anlöten. Verbindet man die Kabel direkt, zerstört man die Diode.

Um mit Fhem oder dem RGB-Stripe kommunizieren zu können, wird ein MikroController verwendet. Hier ist bei mir immer der WeMos D1 mini die erste Wahl.
Programmiert wird dieser mit der LetsControlit (EspEasy) Firmware. Infos darüber gibt es ohne Ende bei mir im Blog: Vorteil ist, das es ein Device für den Sharp Sensor gibt, sodass hier nur noch der passende GPIO und der ADC angeschlossen werden muss, siehe Beschaltung oben. Als Ausgabe erhält man einen wert um die 1600 herum bei einem funktionsfähigen Sensor.

Verbindung zu Fhem kann auf üblichen Wege per MQTT erfolgen.

Ich habe mal in Fhem einen Plot gemacht, welche meiner Meinung nach nicht so prickelnd aussieht, ziemlich viel „Rauschen“. Jedoch Tests mit Rauch usw., zeigte sofort einen Ausschlag, an sich funktioniert der Sensor also.

Script für Fhem (mit MQTT)

define DustSensorSharp MQTT_DEVICE DustSensorSharp
attr DustSensorSharp IODev MyBroker
attr DustSensorSharp room MQTT
attr DustSensorSharp stateFormat transmission-state
attr DustSensorSharp subscribeReading_Dust /DustSensorSharp/Sharp/Dust
define SVG_DustSensorSharp_1 SVG DustSensorSharp_1:SVG_DustSensorSharp_1:CURRENT
attr SVG_DustSensorSharp_1 alias 1. Feinstaub DustSensorSharp
attr SVG_DustSensorSharp_1 room Balkon,Umwelt
define DustSensorSharp_1 FileLog ./log/DustSensorSharp_1-%Y-%m-%d.log DustSensorSharp

 

Fazit: Der Sharp GP2Y1010AU0F macht was er soll, Staubteilchen messen, mehr nicht. Als Ausgabe kommt eine Spannung, die mit dem WeMos D1 mini weiterverarbeitet werden kann. Der Wert kann später auf einem Plot in Fhem oder auch auf einem separatem RGB-Display schön bunt angezeigt werden.
Ich empfehle aus Kostengründen jedoch den Rehau Luftqualitätssensor (-> Blog-Beitrag), oder auch die uralten Airwick-Sensoren (-> Blog-Beitrag)  der diese Eigenschaften (RGB-LED, Fhem-Zugang) für 25 Euro inklusive USB-Anschluß schon vorweist. Der Airwick natürlich hat kein USB-Anschluß.
Preislich für unter 10 Euro ist der natürlich unschlagbar, jedoch kommen nur Lüfter, Gehäuse, Kabel, WeMos D1 Mini und viel Zeit zum Zusammenbauen auf die Rechnung.
Möchte man wirklich den Feinstaub in der Luft messen, kann ich den SDS011 empfehlen. Dieser wird von vielen Benutzern schon verwendet, siehe Blog-Beitrag.
Als Hingucker natürlich eine schöne Sache, danke für das Designen des Gehäuses an Blog-Leser Stefan.

 

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